KR20110078153A - 하이브리드 코드를 사용한 딥코드 및 이를 이용한 래디얼 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 승용차용 공기입 래디얼 타이어의 카카스 플라이 또는 캡 플라이(벨트 보강층)에 적용하기 위해, 폴리케톤 사 및 아라미드 사로 이루어진 하이브리드 딥코드 및 이를 이용한 래디얼 타이어를 제공하는 데 있다.

하이브리드, 아라미드, 폴리케톤, 래디얼 타이어

Description

하이브리드 코드를 사용한 딥코드 및 이를 이용한 래디얼 타이어 {Dipped cord using hybrid cord and radial tire using the same}

최근 도로 환경의 개선과 차량의 성능 향상에 따라 타이어의 성능은 지속적으로 개선되어져 왔으며, 특히 차량 무게의 증가, 한계속도의 상승에 따라 타이어의 안전성이 타이어의 중요한 품질 요소로 인식되고 있다. 이러한 타이어 안전성 증가 요구 추세에 맞추어, 타이어의 안전 기준 또한 변화되고 있는 추세에 있으며, 따라서 타이어 업계에서도 타이어의 안전성을 향상시키기 위한 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

타이어 내부를 이루고 있는 골격으로 사용되고 있는 타이어 코드로는 현재 폴리에스테르 코드, 나일론 코드, 아라미드 코드, 레이온 코드, 스틸 코드에 이르기까지 여러 소재의 타이어 코드가 사용되고 있는 바, 이러한 코드소재가 갖추어야 할 필요한 기본 물성으로는 (1) 강도, 초기 모듈러스가 크고, (2) 내열성이 있고, 건-습열에서 취화되지 않고, (3) 내피로성, (4) 형태안정성, (5) 고무와의 접착성이 우수한 것 등을 들 수 있다. 그러나 현재 공지되어 있는 모든 타이어 코드가 상기 필요한 다양한 특성을 모두 만족시키지는 못하기 때문에, 각 코드 소재의 고유 물성에 따라 용도에 맞게 사용하고 있다.

일반적으로 공기입 래디얼 타이어, 보다 상세하게는 편평비가 0.65 내지 0.82인 공기입 래디얼 타이어의 카카스 플라이 소재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 많이 사용되고 있으며, 이외에 편평비가 낮은, 보다 상세하게는 0.65 미만의 편평비를 가지는 고속용 공기입 래디얼 타이어의 카카스 소재로는 섬유 자체의 고유물성 상, 수축률이 낮고 형태안정성이 우수한 레이온이 비교적 많이 사용되고 있다.

하지만 일반적인 레이온의 경우, 고무와의 접착력은 폴리에스테르계 섬유보다 우수하나 물성 면에서 강력이 낮아 타이어 코드로서는 부적합한 면이 있으며, 타이어에 적용 시 무게가 증가하는 단점이 있어 형태안정성과 고온 물성이 우수함에도 사용에 제약이 있다.

최근 고속용 타이어에 레이온이 아닌 폴리에틸렌테레프탈레이트를 일부 사용하고 있다. 하지만 레이온과 비교하여 강력은 우수하나 고무와의 접착력이 낮고, 또한 고온 접착력과 형태안정성이 부족하여 그 적용에 제약을 받고 있다.

최근 들어 이러한 문제점을 보완하기 위하여 폴리에틸렌테레프탈레이트보다 고온 물성과 형태안정성이 우수한 아라미드 섬유를 일부 사용하고 있으나, 레이온과 비교하여 강력은 우수하나 고무와의 접착력이 낮아 카카스 소재로 사용하기에 한계가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 공기입 래디얼 타이어의 카카스 플라이 및 캡 플라이(벨트 보강층)에 적용되는 하이브리드 코드를 제공하는 데 그 목적이 있다. 본 발명에 의하면 1본의 폴리케톤 사에 30 내지 90 TPM 연수의 S 방향 꼬임을 부여하여 선연사를 제조하고, 제조된 1본의 폴리케톤 사와 1본의 아라미드 사에 300 내지 500 TPM 연수의 Z 방향 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하거나, 1본의 아라미드 사 및 1본의 폴리케톤 사에 아라미드 사 대비 폴리케톤 사의 연수를 30 내지 90 TPM 낮게 꼬임을 부여하도록 하연사를 제조한 후, 상기 하연사를 2본으로 합사하여 300 내지 500 TPM 연수의 S 방향 상연을 가하여 생코드(raw cord)를 제조한 후, 상기 생코드를 딥핑액에 침지시켜 처리함으로써 아라미드가 가지는 낮은 접착력 문제를 해결한 하이브리드 코드를 제공할 수 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 1본의 폴리케톤 사에 S 방향 꼬임을 부여하여 선연사를 제조하는 단계, 상기 1본의 폴리케톤 선연사 및 꼬임이 부여되지 않은 1본의 아라미드 사에 각각 300 내지 500 TPM 연수의 Z방향 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하는 단계, 상기 하연사를 2본으로 합사하여 300 내지 500 TPM 연수의 S 방향 상연을 가하여 생코드로 제조하는 단계 및 상기 생코드를 딥핑액에 침지시켜 처리하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 하이브리드 딥코드를 제공 한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 1본의 폴리케톤 사와 1본의 아라미드 사에 아라미드 사 대비 폴리케톤 사의 연수를 낮게 부여하여 하연사를 제조하는 단계, 상기 하연사를 2본으로 합사하여 300 내지 500 TPM 연수의 S 방향 상연을 가하여 생코드로 제조하는 단계 및 상기 생코드를 딥핑액에 침지시켜 처리하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 하이브리드 딥코드를 제공한다.

또한, 상기 S 방향 꼬임이 부여된 폴리케톤 선연사의 연수는 30 내지 90 TPM 인 것이 특징이다.

또한, 상기 하연사의 아라미드 사 대비 폴리케톤 사의 연수 차이가 30 내지 90 TPM인 것이 특징이다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면 한 쌍의 평행한 비드코어와 상기 비드 코어 주위에 감기는 하나 이상의 래디얼 카카스 플라이와 그 카카스 외주 측에 적층된 벨트층과, 상기 벨트층의 외주 측에 형성된 원주방향의 벨트 보강층을 포함하고, 상기 카카스 플라이 또는 벨트 보강층은 상기 하이브리드 딥코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 래디얼 공기입 타이어를 제공한다.

본 발명의 하이브리드 코드는 아라미드 사에 비해서 고무와의 접착력이 우수한 폴리케톤 사를 하이브리드 하여, 순수 아라미드 사 코드에 비하여 고무와의 접착력을 향상시킬 수 있으며, 아라미드 사의 고강도, 형태안정성을 충분히 발현할 수 있다. 또한 신도가 비교적 높은 폴리케톤 사에 최종 꼬임 수(하연을 가한 후에 상연을 가한 꼬임 수)를 낮게 조절함으로써 생코드 초기 신장 시 폴리케톤에 인장응력이 보다 많이 작용하도록 설계함으로써 아라미드 사 및 폴리케톤 사의 파단시점을 동일하게 할 수 있어, 코드의 강력이용률을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 폴리케톤과 아라미드로 제조된 하이브리드 딥코드의 물성을 기존 단일 소재를 사용한 코드에 비해 내피로도, 접착력이 향상되었고, 또한 폴리케톤 사의 최종 꼬임 수를 낮게 조절한 결과, 선연을 주지 않은 하이브리드 코드에 비해 향상된 물성을 얻을 수 있다.

본 발명에서 카카스 코드 또는 캡 플라이 코드로 사용하는 아라미드 및 폴리케톤 원사의 섬도는 500 내지 2000 데니어(Denier)인 것을 사용할 수 있다.

본 발명에서는 아라미드 사 및 폴리케톤 사를 이용하여 하이브리드 코드를 제조하는데 있어서, 딥코드 제조의 전 단계로서 코드에 꼬임을 부여(연사공정)하여 생코드를 제조하는 단계를 거치게 된다.

본 발명의 생코드는 1본의 폴리케톤 사에 30 내지 90 TPM 연수의 S 방향 꼬임을 부여하여 선연사를 제조하는 단계(도 1 참조), 상기 1본의 폴리케톤 선연사 및 꼬임이 부여되지 않은 1본의 아라미드 사에 각각 300 내지 500 TPM 연수의 Z 방향 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하거나, 1본의 아라미드 사 및 1본의 폴리케톤 사에 아라미드 사 대비 폴리케톤 사의 연수를 30 내지 90 TPM 낮게 Z 방향의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하는 단계(도 2 참조), 상기 하연사를 2본으로 합사하여 300 내지 500 TPM 연수의 S 방향 상연을 가하여 생코드로 제조하는 단계, 상기의 제조방법에 따라 제조된 생코드를 딥핑액에 침지시켜 처리하여 아라미드의 접착력 문제를 해결한 하이브리드 딥코드를 제공하는 단계를 포함한다.

아라미드에 비해 접착성능이 우세한 폴리케톤과 내구성 및 형태안정성이 뛰어난 아라미드의 하이브리드 코드는 아라미드로만 이루어진 생코드에 비해 고무와의 접착력이 향상된 거동을 보인다.

또한 본 발명 기술구성의 특징은 1본의 폴리케톤 사에 30 내지 90 TPM 연수의 S 방향 꼬임을 부여하여 선연사를 제조하거나, 또는 하연 공정 시 1본의 아라미드 사 및 1본의 폴리케톤 사에서 폴리케톤 사에 아라미드 사 대비 30 내지 90 TPM 낮은 연수를 갖는 하연사를 제조한 후 상연공정을 하는 연사방법이다. 이는 아라미드에 비해 신도가 비교적 높은 폴리케톤 사에 최종 꼬임 수(하연을 가한 후에 상연을 가한 꼬임 수)를 낮게 조절함으로써 생코드 초기 인장 시 폴리케톤 사에 인장응력이 우선적으로 작용하도록 설계함으로써 아라미드 사와 폴리케톤 사의 파단시점을 동일하게 조절할 수 있어, 이로 인해 코드의 강력이용률을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이 때 폴리케톤 사에 30 TPM 미만의 선연을 부여하면 선연의 효과가 미미하여 생코드 신장 시 아라미드에 지나치게 인장응력이 작용하게 되고, 폴리케톤 사에 90 TPM 초과의 선연을 부여하면 생코드 신장 시 폴리케톤에 지나친 인장응력이 집중된다.

본 발명에서 하연 또는 상연 시 아라미드 사 및 폴리케톤 사에 부여되는 연수에 따라 코드의 강신도, 중신, 내피로도 등의 물성이 변화된다. 일반적으로 연수가 높은 경우, 강력은 감소하며, 중신 및 절신은 증가하는 경향을 띠게 된다. 또한 내피로도는 꼬임의 증가에 따라 향상되는 추세를 보이게 된다. 본 발명에서 제조한 하이브리드 코드의 연수는 상/하연 모두 300/300 TPM 내지 500/500 TPM으로 제조하였는데, 상연과 하연을 같은 수치로 부여하는 것은, 제조된 타이어 코드가 회전이나 꼬임 등을 나타내지 않고 일직선상을 유지하기 쉽도록 하여 물성 발현을 최대로 하기 위한 것이다. 이때 300/300 TPM 미만일 경우에는 생코드의 절신이 감소하여 내피로도가 저하되기 쉽고, 500/500 TPM 초과일 경우에는 강력 저하가 커서 타이어코드용으로 적절하지 않다.

제조된 '생코드 (raw cord)'는 제직기(weaving machine)를 사용하여 제직하고, 수득된 직물을 딥핑액에 침지한 후, 경화하여 '생코드'표면에 수지층이 부착된 타이어코드용 '딥 코드(Dip Cord)'를 제조한다.

본 발명의 딥핑 공정을 보다 상세히 설명하면, 딥핑은 섬유의 표면에 RFL (Resorcinol-Formaline-Latex)이라 불리는 수지층을 함침하여 줌으로써 달성되는데, 원래 고무와의 접착성이 떨어지는 타이어 코드용 섬유의 단점을 개선하기 위하여 실시된다.

본 발명의 하이브리드 코드와 고무의 접착을 위한 접착액의 일 실시예를 기재하였다.

29.4wt% 레소시놀 45.6 중량부

순수 255.5 중량부

37% 포르말린 20 중량부

10wt% 수산화나트륨 3.8 중량부

상기액을 제조한 후, 25℃에서 5시간 교반시키며 반응한 후, 다음의 성분을 추가한다.

40wt% VP-라텍스 300 중량부

순수 129 중량부

28% 암모니아수 23.8 중량부

상기 성분 첨가 후 25℃에서 20시간 숙성하여 고형분 농도 19.05%를 유지한다. 건조 후에 상기 접착액을 부여하게 되는데, 상기 접착액의 부착량을 조절하기 위하여 0.5 내지 3%의 스트레치를 가하는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 1 내지 2%의 스트레치를 가하는 것이 요구된다. 스트레치가 너무 높은 경우에는 접착액의 부착량(DPU)은 조절할 수 있으나 절신이 감소하는 결과를 보여 결과적으로 내피로성의 감소를 가져오게 되며, 스트레치를 너무 낮추는 경우, 예를 들어 0% 미만으로 낮추는 경우에는 폴리케톤 코드 내부로 딥액이 침투하여 DPU를 조절하는 것이 불가능해진다.

접착제 부착량은 고형분 기준으로 섬유 무게에 대하여 1 내지 9%가 바람직하다. 접착액을 통과한 후는 120 내지 230℃에서 건조하게 된다. 이 때 180 내지 220초간 건조를 실시하며, 코드를 건조할 때, 역시 코드에 1 내지 3% 정도의 스트레치(stretch)를 가한 상태에서 건조하는 것이 중요하다. 스트레치가 1% 미만인 경우에는 코드의 중신 및 절신이 증가하여 타이어코드에 적용하기에는 부족한 물성을 가지게 되며, 스트레치가 3%를 초과하는 경우에는 중신수준은 적절하나 절신이 너무 낮은 값을 보이기 때문에 내피로성에 문제가 발생하게 된다.

건조 후에는 130 내지 250℃의 온도 범위에서 열처리를 행하게 된다. 열처리시 스트레치는 -5 내지 5% 사이를 유지하며, 열처리 시간은 50 내지 90초가 적정하다. 50초 미만의 열처리를 하는 경우에는 접착액의 반응시간이 부족하여 접착력이 낮아지는 결과를 가져오게 되며, 90초 초과의 열처리를 하는 경우에는 접착액의 경도가 높아져서 코드의 내피로성이 감소하는 결과를 가져오게 된다.

본 발명은 2욕 딥핑기를 이용하여 딥핑을 행하는 경우에 대하여 주로 설명하고 있으나, 당업계에 통상적인 지식을 가진 자라면 1욕 딥핑기를 이용하여 동일한 조건에서 열처리를 하는 것도 가능할 것이다.

전술한 방법에 따라 제조된 하이브리드 딥코드는 (1) 고무와의 접착력이 10kgf 이상, 바람직하게는 15 내지 30kgf이고, (2) 섬도가 1000 내지 6000 데니어이며, (3) 절단하중이 10 내지 50kg의 범위이고, (4) 디스크 피로 시험(Disc-Fatigue Test) 방법을 이용해 압축 10% 조건으로 내피로도를 측정 했을 때(압축 10% 조건), 내피로도가 70% 이상의 내피로도를 가지는 바, 승용차용 타이어코드로서 유리하게 사용될 수 있다.

상기 제조된 하이브리드 딥코드를 카카스로 이용하여 승용차용 타이어를 제조한다.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 딥코드를 카카스로 사용하여 제조된 승용차용 타이어의 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.

이하 도 3을 보다 자세히 하기와 같이 설명한다.

타이어(31)의 비드 영역(35)은 각각 비신장성인 환상의 비드코어(36)를 갖는다. 비드코어는 연속적으로 감겨진 단일의 또는 단일 필라멘트 강선으로 만들어지는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어, 0.95 내지 1.00mm 직경의 고강도 강선이 4x4 구조를 형성하며, 4x5 구조를 형성하는 것도 가능하다.

본 발명의 특정 실시예에 있어, 비드 영역은 또한 비드필러(37)를 가지며, 상기 비드 필러의 경우, 일정 수준 이상의 경도를 가지는 것이 필요하며, 바람직하게는 쇼어 에이 경도 40(Shore A hardness 40) 이상인 것이 선호된다.

본 발명에 있어, 타이어(31)는 벨트 구조체(38)와 캡플라이(39)구조에 의하여 크라운 부가 보강된다. 벨트 구조체(38)는 두 개의 절단 벨트 플라이(40)를 포함하며 벨트 플라이의 벨트 코드(41)는 타이어의 원주 방향 중앙면에 대하여 약 20도의 각도로 배향된다. 벨트 플라이의 벨트 코드(41)는 원주 방향 중앙면과 대향하는 방향으로, 다른 벨트 플라이의 벨트 코드(42)의 방향과는 반대로 배치된다. 그러나 벨트 구조체(38)는 임의의 수의 플라이를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 16 내지 24°의 범위로 배치될 수 있다. 벨트 구조체(38)는 타이어(31)의 작동 중에 노면으로부터의 트레드(43)의 상승을 최소화하도록 측방향 강성을 제공하는 역할을 한다. 벨트 구조체(38)의 벨트 코드(41),(42)는 스틸코드로 제조되어 있으며, 2+2구조로 되어 있지만, 임의의 구조로 제작할 수 있다. 벨트 구조체(38)부의 상부에는 캡 플라이(39)와 에지 플라이(44)가 보강되어 있는데 캡 플라이(39)내의 캡 플라이코드(45)는 타이어의 원주 방향에 평행하게 보강되어 타이어의 고속 회전에 따른 원주 방향의 크기 변화를 억제하는 작용을 하며, 고온에서의 열 수축응력이 큰 캡 플라이코드(45)를 이용한다. 상기 카카스 코드는 본 발명의 방법에 따라 제조된 아라미드 및 폴리케톤 멀티필라멘트로 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한다. 1층의 캡 플라이(39)와 1층의 에지 플라이(41)를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 1 내지 2층의 캡 플라이와 역시 1 내지 2층의 에지 플라이가 보강되는 것이 좋다.

이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 실시예 및 비교예에서 타이어코드 등의 특성은 하기와 같은 방법으로 그 물성을 평가하였다.

(a) 하이브리드 타이어 코드 강력(kgf) 및 중간신도(%)

인스트론사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 시료장 250mm, 인장속도 300m/min로 측정한다. 이때 중간신도(Elongation at specific load)는 딥코드의 섬도에 따라 각각 다른 하중을 다음과 같이 부여하여 측정한다.

1500d 아라미드, 1500d 폴리케톤 하이브리드의 경우 중간 신도는 하중 6.8kg 에서의 신도를 기준으로 한다.

(b) 건열수축률(%, Shrinkage)

25℃, 65 %RH에서 24시간 방치한 후, 20g의 정하중에서 측정한 길이(L₀)와 150℃로 30분간 20g의 정하중에서 처리한 후의 길이(L₁)의 비를 이용하여 건열수축률을 나타낸다.

S(%) = (L₀ - L₁) / L₀ × 100

(c) 하이브리드 딥코드 E-S치

일정 하중 하에서의 신도를 본 발명에서는 중간신도(E)라 부르며, 'S'는 상기 (b)항의 건열수축률을 의미하는 것으로, 중간신도(E)와 건열수축률(S)의 합을 'E-S'라고 본 발명에서는 칭한다.

E-S = 중간신도(%) + 건열수축률(%)

(d) 내피로도

타이어 코드의 피로 시험에 통상적으로 사용되는 굳리치 디스크 피로 시험기(Goodrich Disc Fatigue Tester)를 이용하여 피로시험 후 잔여강력을 측정하여 내피로도를 비교하였다. 피로 시험 조건은 120℃, 2500RPM, 압축 10% 조건이었으며, 피로 시험 후 테트라클로로에틸렌액에 24시간 침지하여 고무를 팽윤시킨 후 고무와 코드를 분리하여 건조하고 데시케이터에 24시간 방치 후 잔여강력을 측정하였다. 잔여 강력의 측정은 통상의 인장 강도 시험기를 이용하여 앞의 (a)방법에 따라 측정하였다.

(e) 접착력

하이브리드 딥코드의 고무에 대한 초기 접착력을 측정하기 위하여 H-테스트( H-test)를 실시하였다. H-테스트는 딥코드의 양단을 각각 9.5mm 고무 덩어리에 매설되도록 하고, 양단의 고무 덩어리 간 간격을 9mm로 유지하여 양쪽 고무를 잡아당김으로써 고무-코드 간의 분리가 발생하는 최대하중을 측정하여 접착력을 평가하는 방법이다. 또한, 접착력 평가 전에 160℃, 25kg/cm²의 압력으로 20분간 가황함으로써 고무에 충분한 강도를 부여하여 측정한다. 이외의 방법은 ASTM D4776-98에 따라 행하였다. 시험에 사용된 고무 조성물은 천연고무 100부, 산화아연 3.0부, 카본블랙 28.9부, 스테아린산 2.0부, 파인타르 7.0부, MBTS 1.25부, 황 3.0부, 디페닐 구아니딘 0.15부 및 페닐베타 나프틸아민 1.0부를 배합한 것이다.

[실시예 1]

먼저 1본의 폴리케톤 사(1500d)에 40 TPM의 선연을 부여한 후 상기 선연이 부여된 1본의 폴리케톤 사(1500d) 및 꼬임이 부여되지 않은 1본의 아라미드 사(1500d)를 각각 360 TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본으로 합사하여 360 TPM으로 상연을 가하여 생코드로 제조하였다.

얻어진 하이브리드 생코드를 하기의 방법으로 조제된 접착액에 통과시켜 접착액을 부여하였다. 건조 시 2%의 스트레치를 가하여 열수축에 의한 생코드의 불균일이 발생하지 않도록 조절하여 주었다.

29,4wt% 레소시놀 45.6 중량부

순수 255.5 중량부

37% 포르말린 20 중량부

10wt% 수산화나트륨 3.8 중량부

상기액을 조제 후, 25℃에서 5시간 교반시키며 반응한 후, 다음의 성분을 추가한다.

40wt% VP-라텍스 300 중량부

순수 129 중량부

28% 암모니아수 23.8 중량부

상기 성분 첨가 후 25℃에서 20시간 숙성하여 고형분 농도 19.05%를 유지한다. 접착액을 부여한 후, 160℃에서 2분간 건조시킨 후, 249℃에서 1분간 열처리를 하여 접착제 처리를 종료하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

폴리케톤를 80 TPM으로 선연한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 생코드 및 처리 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

1본의 폴리케톤 사 및 1본의 아라미드 사를 각각 320 TPM 및 360 TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본으로 합사하여 360 TPM으로 상연을 가하여 생코드를 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 처리 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[실시예 4]

1본의 폴리케톤 사 및 1본의 아라미드 사를 각각 280 TPM 및 360 TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본으로 합사하여 360 TPM으로 상연을 가하여 생코드를 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 딥코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

폴리케톤 사를 0 TPM (선연하지 않음)으로 연사한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 생코드 및 딥코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

폴리케톤을 10 TPM으로 선연한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 생코드 및 딥코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 3]

폴리케톤을 110 TPM으로 선연한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 생코드 및 딥코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 4]

1본의 폴리케톤 사 및 1본의 아라미드 사를 각각 350 TPM 및 360 TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본을 합사하여 360 TPM으로 상연을 가하여 생코드를 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 딥코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 5]

1본의 폴리케톤 사 및 1본의 아라미드 사를 각각 250 TPM 및 360 TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본으로 합사하여 360 TPM으로 상연을 가하여 생코드를 제조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 처리 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가 하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 6]

2본의 아라미드 사를 합사하여 하연과 상연 모두 360 TPM 으로 꼬임을 부여한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 처리코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기 표 1의 시험 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 하이브리드 딥코드의 경우(실시예 1, 2, 3, 4)는 선연을 부여하지 않은 폴리케톤 사를 사용한 하이브리드 딥 코드(비교예 1)에 비해 강력 및 내피로도가 우수함을 알 수 있다.

또한, 선연 10 TPM 및 110 TPM을 부여한 폴리케톤 사를 사용한 하이브리드 딥코드(비교예 2, 3) 및 하연 350/360 TPM(연수차이 10 TPM) 및 250/360 TPM(연수차이 110 TPM)을 부여한 폴리케톤 사를 사용한 하이브리드 딥코드(비교예 4, 5)도 강력 및 내피로도가 아라미드 사와의 연수 차이가 40 또는 80 TPM 인 선연 폴리케톤 사를 이용한 하이브리드 코드(실시예 1, 2, 3, 4)보다 열세임을 알 수 있다.

또한 비교예 6에서 보듯, 기존의 아라미드 사 (1500데니어/2합)로 이루어진 딥코드는 강력, E-S치에서 폴리케톤과 아라미드로 구성된 하이브리드 코드에 비해 우세하나 내피로도, 고무와의 접착력은 하이브리드 코드보다 열세해 타이어 코드로 이용하기 적합하지 않음을 알 수 있다. 반면 폴리케톤과 아라미드로 구성된 하이브리드 딥코드는 내피로도, 고무와의 접착, 강력, 수축률 등 모든 물성에서 승용차용 타이어 코드 소재로 사용하기에 유리한 결과를 나타냈다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 연사 제조 시 S 방향을 도식적으로 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 연사 제조 시 Z 방향을 도식적으로 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 아라미드 및 폴리케톤 하이브리드 코드를 카카스층에 사용하여 제조된 승용차용 타이어의 구조를 도식적으로 나타낸 일예이다.

※ 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명

31 : 타이어 32 : 카카스층

33 : 카카스층 보강용 코드 34 : 플라이 턴업

35 : 비드영역 36 : 비드코어

37 : 비드필러 38 : 벨트 구조체

39 : 캡 플라이 40 : 벨트 플라이

41, 42 : 벨트 코드 43 : 트레드

44 : 에지 플라이 45 : 캡 플라이코드

Claims (6)

1본의 폴리케톤 사에 S 방향 꼬임을 부여하여 선연사를 제조하는 단계;

상기 1본의 폴리케톤 선연사 및 꼬임이 부여되지 않은 1본의 아라미드 사에 각각 300 내지 500 TPM 연수의 Z 방향 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하는 단계;

상기 하연사를 2본으로 합사하여 300 내지 500 TPM 연수의 S 방향 상연을 가하여 생코드를 제조하는 단계; 및

상기 제조된 생코드를 딥핑액에 침지시켜 처리하는 단계를 포함하는 하이브리드 딥코드의 제조방법.

1본의 폴리케톤 사와 1본의 아라미드 사에 아라미드 사 대비 폴리케톤 사의 연수를 낮게 부여하여 하연사를 제조하는 단계;

상기 하연사를 2본으로 합사하여 300 내지 500 TPM 연수의 S 방향 상연을 가하여 생코드를 제조하는 단계; 및

상기 제조된 생코드를 딥핑액에 침지시켜 처리하는 단계를 포함하는 하이브리드 딥코드의 제조방법.

제 1항에 있어서, 상기 S 방향 꼬임이 부여된 폴리케톤 선연사의 연수는 30 내지 90 TPM인 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥코드의 제조방법.

제 2항에 있어서, 상기 하연사의 아라미드 사 대비 폴리케톤 사의 연수 차이가 30 내지 90 TPM인 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥코드의 제조방법.

래디얼 공기입 타이어에 있어서,

한 쌍의 평행한 비드코어와 상기 비드 코어 주위에 감기는 하나 이상의 래디얼 카카스 플라이와 그 카카스 외주 측에 적층된 벨트층과, 상기 벨트층의 외주 측에 형성된 원주방향의 벨트 보강층을 포함하고, 상기 카카스 플라이는 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 하이브리드 딥코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 래디얼 공기입 타이어.

래디얼 공기입 타이어에 있어서,

한 쌍의 평행한 비드코어와 상기 비드 코어 주위에 감기는 하나 이상의 래디얼 카카스 플라이와 그 카카스 외주 측에 적층된 벨트층과, 상기 벨트층의 외주 측에 형성된 원주방향의 벨트 보강층을 포함하고,

상기 벨트 보강층은 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 하이브리드 딥코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 래디얼 공기입 타이어.

Images